04.03 似乎有什麼在干擾我們發現這顆有史以來最遠的恆星

似乎有什麼在干擾我們發現這顆有史以來最遠的恆星

LS1是有史以來人類發現的最遠恆星(超新星除外)。NASA

似乎有什麼在干擾我們發現這顆有史以來最遠的恆星

LS1的第二個像,在2015年以前的照片中是不存在的。NASA

一顆遠古時期的恆星被科學家用哈勃太空望遠鏡和“微引力透鏡現象”發現。這顆恆星所在的時間,大約是宇宙大爆炸後44億年。

這顆恆星位於一個名為MACS J1149-2223的星系團內。天文學家原本是想對出現在同一個星系團內的一顆超新星進行後續觀測,結果發現了一個以前從未見過的亮點。

除了超新星,這顆恆星比以前人們發現的最遠恆星遠至少100倍。天文學家稱其為LS1(Lensed Star 1)。LS1之所以能夠被發現,是因為它發出的光,被引力透鏡現象放大了2000倍。

LS1的亮度之所以會有如此巨大的增幅,主要原因是它發出的光經歷了兩次引力透鏡效應。一次來自其前方的巨大星系團,另一次來自其所在星系內部一個質量大約是太陽3倍的緊湊型天體。後者又名“微引力透鏡”現象。

“微引力透鏡”可以由恆星、中子星或恆星級黑洞產生。LS1給天文學家提供了一個難得的機會,來研究星系團的組成,以及中子星、黑洞等較難發現的天體,並估算它們的數量。

星系團是宇宙中無論是質量還是體型都是最大的天體結構,瞭解星系團的組成,有助於我們瞭解宇宙在總體上的組成方式,且能透露部分與暗物質有關的信息。

近年來,有一些科學家認為,暗物質中可能有一小部分,是由低質量黑洞組成的。如果是這樣,那麼在LS1的光度曲線上,我們應該能發現點什麼。

天文學家測量了LS1的光譜。分析結果顯示,LS1是一顆B型超巨星。這類恆星極為明亮,色澤偏藍,表面溫度在11000至14000攝氏度之間,是太陽的大約兩倍。

此外,在觀測中還發生過一件怪事。在2016年10月的觀測中,天文學家突然發現了這顆恆星的第二個影像。在之前的觀測中,雖然它的宿主星系存在兩個影像,但LS1的第二個影像卻是不存在的。

天文學家猜想,可能是有什麼未知的大質量天體,在長期干擾LS1的成像過程,使得LS1的第二個像一直以來都無法被我們看到。這個天體應該是在運動中的,一旦它不再幹擾,LS1的第二個像就出現了。那麼這個天體是什麼?在星系團的組成中,還有什麼是我們一無所知的?這些都是非常有意思的問題。

似乎有什麼在干擾我們發現這顆有史以來最遠的恆星

名為MACS J1149-2223的星系團。NASA

Ref: http://www.spacetelescope.org/static/archives/releases/science_papers/heic1807/heic1807a.pdf


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